[發(fā)明專利]一種全球?qū)崟r物聯(lián)網(wǎng)星座系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711164281.4
• 申請日: 2017-11-21
• 公開（公告）號: CN108011660B
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發(fā)明（設計）人: 彭金楊;劉倩;張雙蘭;張守蓉;林金芹;李紅珠;鄒洋;胡宇波;陶偉
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南瓴星空間信息技術有限公司
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185;H04L29/08
• 代理公司: 長沙瀚頓知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 43223
• 代理人: 吳亮;郭軍

本發(fā)明提供了一種全球?qū)崟r物聯(lián)網(wǎng)星座系統(tǒng)。所述全球?qū)崟r物聯(lián)網(wǎng)星座系統(tǒng)包括：空間段，其包括通過星間鏈路互通互聯(lián)的多顆低軌衛(wèi)星；地面段，其用于完成運行控制功能及數(shù)據(jù)分發(fā)和回收處理功能，所述地面段包括多個星座關口站；及用戶段，其用于收集傳感數(shù)據(jù)，所述用戶段包括多個用戶終端；其中，所述地面段的星座關口站和所述用戶段的用戶終端均分別通過各自的鏈路與所述空間段的低軌衛(wèi)星通信連通。本發(fā)明的有益效果：所述全球?qū)崟r物聯(lián)網(wǎng)星座系統(tǒng)面向全球廣域天基物聯(lián)網(wǎng)應用的云、網(wǎng)、端系統(tǒng)級設計，實現(xiàn)多行業(yè)大眾化海量應用的物聯(lián)網(wǎng)全新連接和管理能力。

技術領域

本發(fā)明屬于物聯(lián)網(wǎng)技術領域，具體地涉及一種全球?qū)崟r物聯(lián)網(wǎng)星座系統(tǒng)。

背景技術

物聯(lián)網(wǎng)(Internet of things，IoT)是指通過各種信息傳感設備(如射頻識別、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等)，按約定的協(xié)議，把任何物品通過物聯(lián)網(wǎng)域名相連接，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡概念。物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術的重要組成部分，也是“信息化”時代的重要發(fā)展階段。物聯(lián)網(wǎng)通過智能感知、識別技術與普適計算等通信感知技術，廣泛應用于網(wǎng)絡的融合中，也因此被稱為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。根據(jù)數(shù)據(jù)流向和處理方式可將物聯(lián)網(wǎng)分為傳感層、網(wǎng)絡層以及應用層三個層次：

傳感層：傳感層的功能是感知、識別物體或環(huán)境狀態(tài)并且實時采集、捕獲信息，它由包括二維碼標簽、識讀器、RFID標簽、讀寫器、攝像頭、GPS、傳感器、計量器等器件以及M2M終端、傳感器網(wǎng)絡和傳感網(wǎng)關等構(gòu)成，通過傳感器獲取信息，并通過接收網(wǎng)關獲得控制命令。物聯(lián)網(wǎng)在傳感層所面臨的挑戰(zhàn)是如何使傳感器更敏感、擁有更全面的感知能力并且具備低功耗、體積小及低成本的屬性；

網(wǎng)絡層：通過無線或有線的通信方式接入網(wǎng)絡，如互聯(lián)網(wǎng)、電信網(wǎng)等通信網(wǎng)絡，實現(xiàn)信息在傳感層與應用層之間的傳遞。網(wǎng)絡層要具備網(wǎng)絡運營和信息運營的能力，網(wǎng)絡層中也包括對海量信息進行智能處理的部分，如云計算平臺、物聯(lián)網(wǎng)管理中心等。網(wǎng)絡層所面臨的挑戰(zhàn)是大規(guī)模M2M連接對系統(tǒng)容量及Qos帶來的特別要求；

應用層：應用層的功能是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)信息技術與終端行業(yè)專業(yè)技術的深度接觸，完成物體信息的協(xié)同、共享、分析、決策等功能，從而形成智能化應用的解決方案，。它由包括電腦、手機等終端組成的輸入輸出控制終端組成。應用層所面臨的挑戰(zhàn)是信息共享及信息安全問題。

但是，傳統(tǒng)的接入手段，如Wi-Fi、ZigBee、藍牙等的傳輸距離太短，要通過用戶手機、中繼網(wǎng)關或AP點將數(shù)據(jù)送至基站，會導致數(shù)據(jù)準確率低、功耗較高的問題。而2G/3G/4G網(wǎng)絡雖然可用于低數(shù)據(jù)量的傳感器數(shù)據(jù)的傳輸，但成本和功耗都比較高。

為了推動物聯(lián)網(wǎng)向低成本低功耗領域發(fā)展，新型窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術的研發(fā)在近幾年被逐漸提上日程。與傳統(tǒng)蜂窩通信的需求不同，目前占物聯(lián)網(wǎng)市場60％以上的是帶寬低于100kb/s的低速率、低功耗、廣域應用，即LPWAN低功耗廣域網(wǎng)技術。這類應用需要物聯(lián)網(wǎng)具有支持海量連接數(shù)、低終端成本、低終端功耗和超強覆蓋能力等能力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種全球?qū)崟r物聯(lián)網(wǎng)星座系統(tǒng)，具有能夠兼容地面低功率物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)全球覆蓋的實時窄帶衛(wèi)星物聯(lián)通信衛(wèi)星系統(tǒng)，且允許直接連接數(shù)以百萬計的物聯(lián)網(wǎng)設備的優(yōu)點。

本發(fā)明的技術方案如下：一種全球?qū)崟r物聯(lián)網(wǎng)星座系統(tǒng)包括：空間段，其包括通過星間鏈路互通互聯(lián)的多顆低軌衛(wèi)星；地面段，其用于完成運行控制功能及數(shù)據(jù)分發(fā)和回收處理功能，所述地面段包括多個星座關口站；及用戶段，其用于收集傳感數(shù)據(jù)，所述用戶段包括多個用戶終端；其中，所述地面段的星座關口站和所述用戶段的用戶終端均分別通過各自的通信鏈路與所述空間段的低軌衛(wèi)星通信連通。

優(yōu)選地，所述空間段的衛(wèi)星為低軌圓形太陽同步衛(wèi)星，且對于任一工作地點的用戶終端，提供全球24小時全實時有效覆蓋。